[發(fā)明專利]一種用于激光醫(yī)療美容的半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210480080.6
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN102940529A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉興勝;戴曄;孫堯;吳迪
• 申請（專利權(quán)）人: 西安炬光科技有限公司
• 主分類號: A61B18/20
• 分類號: A61B18/20;H01S5/40;H01S5/024
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 陳廣民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體激光器應(yīng)用領(lǐng)域，涉及一種高功率半導(dǎo)體激光器光源系統(tǒng)，適用于激光醫(yī)療。

背景技術(shù)

激光醫(yī)療作為激光應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域，發(fā)展非常迅速，逐步走向成熟。半導(dǎo)體激光器因具有體積小、重量輕、壽命長、功耗低、波長覆蓋廣的特點，特別適用于激光醫(yī)療設(shè)備的制造。

目前商業(yè)應(yīng)用的激光脫毛系統(tǒng)有：紅寶石激光器(波長694nm)，翠綠寶石激光器(波長755nm)，半導(dǎo)體激光器(波長810nm)和調(diào)Q摻釹釔鋁石榴石激光器(波長1064nm)。其中半導(dǎo)體激光器脫毛已被證實是一種安全和有效的激光脫毛方式。

據(jù)估計，2010年內(nèi)全球范圍內(nèi)進(jìn)行的激光脫毛手術(shù)達(dá)500萬人次。半導(dǎo)體激光在美容領(lǐng)域的另一個重要應(yīng)用是皮膚重建手術(shù)，用于除皺、嫩膚。激光被真皮膠原組織中的水分吸收，產(chǎn)生熱效應(yīng)，刺激膠原蛋白的再生和重塑，使皮膚變得光滑細(xì)嫩，恢復(fù)彈性。此外，激光還可用于治療雀斑、外傷性色素沉著、祛除紋身、紋眉、眼線等黑、藍(lán)色素病變

眼科中最常用的的熱源是半導(dǎo)體激光器，半導(dǎo)體激光器可用于治療各種難治性青光眼、硅油注入術(shù)后難治性高眼壓，以及視網(wǎng)膜的光凝和固定等。

隨著半導(dǎo)體激光技術(shù)的發(fā)展成熟，自身特有的優(yōu)勢不斷增大，其在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用也在不斷拓展，幾乎覆蓋了其它激光器的應(yīng)用范圍。它不僅彌補了高能CO₂激光不易光纖傳輸、操作不便的缺點，而且彌補了燈泵浦固體激光器效率低、散熱麻煩的缺點，有望成為醫(yī)用激光的主流。

中國專利授權(quán)公告號為CN1452465公開了日本雅芒有限公司實用新型的激光脫毛裝置。該裝置采用輸出功率5mW-1500mw，波長600nm-1600nm的半導(dǎo)體激光器進(jìn)行脫毛，因為系統(tǒng)輸出功率低，光斑尺寸小，波長輸出也不可調(diào)，脫毛效率非常低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述背景技術(shù)的缺點，提供一種用于激光醫(yī)療美容的半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)，通過接觸窗可以直接與皮膚接觸。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種用于激光醫(yī)療美容的半導(dǎo)體激光器系統(tǒng)，包括

由多個半導(dǎo)體激光器疊加形成的半導(dǎo)體激光器陣列、

位于半導(dǎo)體激光器陣列發(fā)光面前端的光波導(dǎo)、

位于光波導(dǎo)出光口端的凸臺形的透明的接觸窗、以及

用以對接觸窗進(jìn)行傳導(dǎo)冷卻的制冷塊；

所述制冷塊分為基底部和位于基底部上方的中空型頭部，該中空型頭部的前部將接觸窗的側(cè)壁整體貼合扣緊；光波導(dǎo)出光口端位于中空型頭部的空腔，并與中空型頭部的內(nèi)壁之間留有空隙；

在制冷塊的基底部下方設(shè)置熱電半導(dǎo)體制冷器，熱電半導(dǎo)體制冷器(TEC)下方設(shè)置有第一通水塊；半導(dǎo)體激光器陣列安裝有用于散熱的第二通水塊。

基于上述基本技術(shù)方案，本發(fā)明還做了如下優(yōu)化限定和改進(jìn)。

上述第一通水塊與第二通水塊內(nèi)的液冷通道可以各自獨立，也可以相串聯(lián)。

上述光波導(dǎo)整體為棱柱、棱臺、圓柱或圓臺形。

上述光波導(dǎo)位于半導(dǎo)體激光器陣列發(fā)光面前端，距離半導(dǎo)體激光器陣列發(fā)光面0.5-5.0毫米。

上述接觸窗的材料可以是藍(lán)寶石或者K9玻璃、石英玻璃、金剛石等，以藍(lán)寶石為最佳。

上述接觸窗和光波導(dǎo)為藍(lán)寶石或金剛石制成的一體件。

上述制冷塊的材料最好采用銅，鋁，鐵，鍍金銅，鍍金鋁，不銹鋼或者金剛石。

上述第一通水塊和第二通水塊的材料可以是銅，鋁，不銹鋼，硬質(zhì)陽極化鋁，塑料。

上述的半導(dǎo)體激光器是將激光器芯片封裝在芯片熱沉上，芯片熱沉可以是微通道熱沉、宏通道熱沉或者金屬塊；激光器芯片可以是單發(fā)光點芯片，也可以是多發(fā)光點芯片。

本發(fā)明至少具有以下有益效果：

1、通常半導(dǎo)體激光器陣列中巴條快軸方向的快軸發(fā)散角為30～40度，慢軸發(fā)散角為5～10度；使用光波導(dǎo)傳輸激光，限制光束發(fā)散，光束在光波導(dǎo)內(nèi)通過多次反射，最終出射的光斑被勻化，因此得到均勻光斑。

2、采用獨特的制冷結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得與皮膚直接接觸的工作端面溫度能夠接近冰點，且結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定。

3、采用熱電半導(dǎo)體制冷器(TEC)作為冷卻源，調(diào)節(jié)制冷塊的溫度對接觸窗進(jìn)行制冷，冷卻溫度可低至5℃左右(冰點)，有效減小了治療時的痛楚。